【摘要】本文概述了电子秤称量误差的检定方法,并分别从电子秤的使用环境、使用方法、校准与维护管理等方面分析了产生称量误差的主要因素,并提出相关补充方法。
【关键词】电子秤;称量误差;检定;补偿
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.03.064
Calibration and Compensation Methods for Weighing Errors in Electronic Scales
ZHU Jianfeng
(Yancheng Dafeng Comprehensive Inspection and Testing Center, Yancheng 224100, China)
Abstract: The article provides an overview of the calibration of weighing errors in electronic scales, and analyzes the main factors causing weighing errors from the perspectives of the usage environment, methods, calibration, and maintenance management of electronic scales. Relevant supplementary methods are also proposed.
Keywords: electronic scale; weighing error; verification; compensate
电子秤称量误差是指在使用电子秤进行测量时所得的测量值与实际值之间的偏差。为了保证市场交易的公平性,维护消费者合法权益,国家规定电子秤必须符合精度要求,即称量误差值必须在合理范围内。如20 g
1)准备检定器具。选择具有已知重量的标准砝码作为检定器具,确认其精度等级。
2)进行环境校准。确保电子秤在稳定的环境条件下工作,如温度、湿度等符合规定的范围。
3)零点校准。将电子秤置于无物体时的零点位置,确保测量起点正确。
4)外部干扰校准。排除来自外部干扰(如电磁场)的影响,使电子秤能够准确反映物体的质量。
5)检定操作员误差。通过多次称量已知重量的标准砝码,检查操作员是否存在错误操作动作。
6)确定测量误差。按照计量检定规程,多点称量比较电子秤所测得的数值与标准砝码的实际重量,计算称量误差。
7)校正调整。根据测量误差的大小,采取相应的校正方法,如调整仪器的零点、系数等,使得测量结果更准确[2]。
2.1特定使用环境的影响
在不同的环境条件下使用电子秤可能会产生称量误差。这主要是由于温度、湿度、振动、电磁辐射和静电等因素的影响。1)温度和湿度的变化会对电子秤的传感器和电路产生影响,导致称量误差。电子秤的称重传感器是基于压阻式或电容式原理制成,而温度和湿度的改变会改变称重传感器材料的特性,进而影响其测量的准确性。特别是在极端温度或潮湿环境下,电子秤的精度受到的影响会更明显,这是因为这些极端条件可能会导致传感器工作不稳定或产生偏差。2)环境中的振动也可能对电子秤的准确性产生影响[3]。振动会干扰电子秤的传感器和电路,导致测量结果的波动。振动可以来自外部环境,如机械设备的振动或地面的震动,也可以来自使用者的操作,如物体的放置或移动。3)电磁辐射也可能对电子秤的准确性产生影响。电磁辐射主要来自电子设备、通信设备和电源等,它们产生的辐射可能会干扰电子秤的传感器和电路,导致称量结果出现误差。4)环境中的静电电荷可能会在电子秤的传感器和电路上积聚,这也会干扰电子秤的正常工作。
2.2使用方法不当的影响
正确使用电子秤对于获得准确的称量结果至关重要。不正确的使用方法会使电子秤出现故障,影响其测量的准确性和可靠性。首先,在称量物体时如果物体放置不平衡,或者超出电子秤额定的称量范围,就会造成秤体弯曲或变形,从而影响测量的准确性。其次,在称量时应尽量避免剧烈震动物体,或频繁移动物体,因为过度震动物体会使得电子秤无法稳定读取数据,频繁移动可能会使电子秤的内部零件松动或磨损从而导致称量误差。最后,在进行物品称量时,应在称量前后给予电子秤充分的稳定时间,以确保其读数的准确性。电子秤在启动、关闭或受到外部环境变化的影响时,其内部传感器可能需要一段时间来调整并适应新的状态。在此期间,若急于进行称量可能会导致读数波动,从而产生误差。
2.3忽视定期校准的影响
电子秤通常通过应变片传感器来测量物体的重量。应变片会在受到外力时产生微小的形变,从而改变电阻值。电子秤在称量物体时将这个与受力大小对应的电阻值转换为数字信号并显示出来。但是,长期使用和外界因素的影响可能会使应变片的性能下降,从而引起测量误差。如果使用者长期忽略对电子秤的管理,电子秤的精度可能会逐渐降低。因此,需要定期对电子秤进行校准,识别和修正仪器的偏差,以确保其测量准确性。
2.4维保管理不当的影响
电子秤的秤体或传感器在长期使用过程中可能出现物理损坏,如变形、脱落等,这可能会导致计量结果出现偏差,影响商家的交易准确性和公平性。某些电子秤由于使用环境恶劣,使用者随意丢放,又不注意清洁和维护,造成电子秤布满灰尘、污垢或杂物,进而影响其传感器或其他关键部件的性能,导致称量结果不准确。另外,使用者忽略对电子秤的定期维护和管理,没有及时更换磨损的零部件或定期校准,那么在使用这种电子秤进行称量时也会产生称量误差。
3.1电子秤称量误差的补偿意义
电子秤在使用过程中可能受到环境因素、仪器本身的特性以及使用者的操作等多种因素的影响,导致称量结果与实际重量存在差异。电子秤称量误差的补偿就是通过一系列校准和管理措施来减小或消除电子秤在称量过程中可能产生的误差。对电子秤的称量误差进行补偿具有重要意义,主要体现在以下3个方面。
1)补偿电子秤的称量误差可以提高测量的准确性。通过对不同原因导致的电子秤称量误差进行补偿,可以消除或减小误差对测量结果的影响,从而提高测量的准确性。
2)补偿电子秤的称量误差可以增加产品质量的可控性。那些对称量要求较高的行业,如制药、化工等,精确的称量对其显得尤为重要。这些行业在生产过程中往往需要严格控制产品的重量,以保证产品的质量和一致性。如果电子秤的称量误差无法有效补偿,将会导致产品出现质量缺陷。通过补偿电子秤的称量误差,可以提高产品称量的可控性,确保产品质量稳定。
3)补偿电子秤的称量误差可以增加消费者的信任度。在商业交易中,准确的称量结果是消费者信任商家的基础。如果电子秤的称量误差较大,消费者会对商家的诚信产生疑虑,甚至拒绝购买商品。通过补偿电子秤的称量误差可以使称量结果更加准确可靠,增加消费者对商家的信任度,维护公平的市场交易秩序。
3.2电子秤称量误差的补偿方法
3.2.1保证电子秤处于稳定称量环境
为避免环境因素对电子秤计量结果的影响,在计量过程中,应合理选择计量场地,尽量避免电子秤受外界的过度干扰,如风力过大、震动强烈和温度较大变化等,具体需要注意以下几点:1)保持室内通风,但不要将电子秤正对强风风口,同时要尽量避免电子秤被强光直射,造成温度大幅上升影响测量结果。2)计量前对周边的杂物进行清理,保证电子秤放置平衡、稳定,还要注意远离磁铁、水和油污等。电子秤能够接收来自5米以外的干扰信号,所以,应禁止在电子秤操作台近距离内拨打手机或使用其他强磁设备,以避免对传感器造成干扰,造成计量误差。3)在计量过程中尽量避免对电子秤放置的位置进行频繁移动和触碰称量物体,以减少不必要的误差。称量中放置和取下物体时都要注意动作要轻、幅度要小,避免物体掉落损坏电子秤。4)使用电子秤进行称量,刚启动电源时,不应立即将物体放到秤台上,最好预热10~15分钟左右,尤其是高精度的电子秤需要更长的预热时间[4]。这是因为受环境中的某些因素影响,电子秤的初始数据会出现一定的波动变化(数值跳动),此时计量人员需要等待显示屏上的数值完全稳定后再进行读取,这样才能尽可能地减少称量误差。
3.2.2注意电子秤的规范化存放管理
电子秤的存放管理必须严格执行相关管理标准。使用中不得将杂物堆放在电子秤的称量台上,对于某些带滑轮的电子秤,也要注意不要将其当作运输物品的小车来使用,以避免电子秤长时间受到重压而造成传感器失灵。对于短期内暂不使用的电子秤,应该划定专门的位置进行存放,而对于长期不使用的电子秤最好包装好存放,并附带干燥剂。使用电池的电子秤需要取出电池单独存放到干燥位置,带蓄电池可充电类电子秤,需要每隔3个月进行一次充电,以保持其性能正常,延长使用寿命。电子秤在出厂前已经进行了水平校正,如果长期放在不平的地方,使用时就会出现称重禁绝的问题,因此电子秤在存放时要保证放置平衡,不能竖立、倒放。另外,存放的室内环境应注意控制湿度,以防止湿度过大导致电子秤内部电子元件发生锈蚀损坏的情况。
3.2.3制定校准周期并做到及时送检
电子秤在长期使用后可能会出现漂移或系统误差,为了确保电子秤的准确性,需要根据使用情况制定合理的校准周期。校准是通过比较已知重量和电子秤显示的重量来识别和修正仪器的偏差,使其能够在一定范围内准确测量物体的重量。校准的频率应根据使用频率和环境条件来确定。按国家规定,电子秤一般需要1年校准一次,但对于使用时间过长、较旧的电子秤,可能需要每3个月或半年进行校准一次[5]。
3.2.4重视对电子秤的日常维护保养
电子秤内部是由精密的感测组件和微电脑电路组成,做好日常维护保养可以保证其称量精度并延长使用寿命。对电子秤进行维护保养时,应由专人负责定期清洁电子秤工作台面上的灰尘和污渍,清洁时不可直接用水冲洗,应参照使用手册来操作,可以用柔软的布或刷子轻轻擦拭外壳和显示屏,避免使用含有腐蚀性成分的清洁剂造成传感器等电子敏感元件的损坏。另外,维护人员还需要注意观察电子秤的屏显状态,某些电子秤在使用一定时间后会出现称量数据信息显示模糊或时有时无,此时可能有两种原因:一是,电子秤的电池能量耗尽,需要及时更换确保电源稳定供应;二是,内部线路出现故障,如接线头松脱不稳,此时需要对线路进行排查及检查相关元器件的故障。总之,发现问题应及时予以维修处理或直接更换新部件,以防止电子秤在使用过程中出现称量误差的问题。
电子秤作为一种常用的称量工具,有多种类型,适用于不同的使用场景。在实际使用过程中,电子秤的称量结果可能会受外部环境、内部因素等多重影响,进而导致称量结果的不准确。为了确保称量的准确性,使用者可以对电子秤进行检定,确认其是否存在称量误差,同时判定误差大小。对于合理范围内的误差可以忽略不计,但对于存在较大偏差的,则需要采取补偿措施,包括保持良好的称量环境,注意安全合理地存放,定期检测校准以及注意做好日常维护保养等工作。这样才能保证电子秤处于最佳的性能状态,避免出现称量误差,有效保证公平的贸易秩序。
【参考文献】
[1]程涛.关于检定多分度值电子秤分度值变化点的有关问题探讨[J].中国品牌与防伪,2023(9):46-49.
[2]苏红艳.计量检定电子秤的误差及改进措施探究[J].科技与创新,2018(2):134,137.
[3]宋金强,杨晓.日常生活中电子秤选用准则的研究[J].工业计量,2023,33(2):106-107.
[4]黄晟.动态电子秤误差及改进研究[J].冶金与材料,2019,39(2):74-75.
[5]胡大建.关于减少电子秤误差的方法探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(10):119-120.
【作者简介】
朱剑锋,男,1982年出生,工程师,学士,研究方向为计量检验检测。
(编辑:李加鹏)